Descubre los diferentes tipos de diodos, desde los más comunes como el diodo rectificador hasta los más especializados como el diodo Zener y su aplicación en la electrónica.
Tipos de Diodos y sus Aplicaciones
Un diodo es un dispositivo de dos terminales, que tiene dos electrodos activos, entre los cuales permite la transferencia de corriente en una sola dirección. Los diodos son conocidos por su propiedad actual unidireccional. Básicamente, los diodos se usan para rectificar formas de onda, y se pueden usar dentro de las fuentes de alimentación o en los detectores de radio. También se pueden utilizar en circuitos donde se requiere el efecto «unidireccional» del diodo.
La mayoría de los diodos están hechos de semiconductores como el silicio, sin embargo, el germanio también se usa a veces. Los diodos transmiten corrientes eléctricas en una dirección, sin embargo, la manera en que lo hacen puede variar. Algunos de los diferentes tipos de diodos son:
Diodo emisor de luz (LED)
Los LED o diodos emisores de luz son los diodos más conocidos en la actualidad. Son diodos de unión p-n que permiten la transferencia de electrones entre los electrodos y producen luz. Sin embargo, no todos los LED emiten luz visible. Hay aquellos que emiten luz infrarroja, que no pueden ser vistos por los ojos humanos. Dichos LED se utilizan en controles remotos de televisores, reproductores de DVD, etc. Cuando el diodo se enciende o se desvía hacia adelante, los electrones se recombinan con los agujeros y liberan energía en forma de luz. Esto significa que la excitación electrónica encabeza la emisión de fotones, lo que a su vez produce emisión de luz o electroluminiscencia. El fosfuro de indio y galio de aluminio o arseniuro de galio y aluminio son generalmente los materiales conductores utilizados en los LED. El color emitido por el LED dependerá de la combinación del material semiconductor utilizado.
Diodo de avalancha
Las uniones p-n ligeramente dopadas a veces se encuentran con una falla de avalancha, que es la multiplicación repentina de voltaje (transitorios de voltaje) a través de un diodo. Este aumento repentino a menudo destruye los diodos. Sin embargo, los diodos de avalancha, disponibles con voltajes de ruptura de 4000 V, están construidos de tal manera que pueden descomponer el voltaje y permitir el paso del voltaje de polarización inversa. Por lo tanto, estos diodos se utilizan para proteger los circuitos (especialmente los circuitos de alta tensión) de la tensión transitoria. A menudo se utilizan junto con los diodos Zener y a menudo se confunden con los mismos.
Diodo Zener
El diodo Zener es un tipo de diodo que no solo permite que la corriente fluya a través de él en una dirección como cualquier otro diodo, sino que también invierte la corriente en la dirección inversa, si la tensión excede un cierto límite. Este límite de voltaje se conoce como voltaje Zener y se fija para diodos Zener con voltaje de ruptura que varía de 1.8V a 200V. Así, los diodos Zener protegen los circuitos de los daños. A diferencia de los diodos de avalancha, estos diodos tienen uniones p-n fuertemente dopadas y el dopaje se realiza de manera diferente para lograr un voltaje de ruptura Zener diferente. Estos diodos se usan principalmente para controlar el voltaje en circuitos eléctricos.
Diodo de Schottky
También conocidos como diodos portadores en caliente, los diodos Schottky son diodos que presentan una menor caída de tensión directa, en comparación con los diodos de unión de silicio p-n ordinarios. La caída de voltaje puede estar entre 0,15 y 0,4 voltios a bajas corrientes, en comparación con los 0,6 voltios de un diodo de silicio. La menor caída de voltaje ayuda al diodo a pasar del estado de conducción al estado de no conducción en menos tiempo. Por lo tanto, son útiles para prevenir la saturación de transistores y también se utilizan en aplicaciones de sujeción de voltaje. Para lograr este rendimiento, estos diodos se construyen de manera diferente a los diodos normales, con contacto de metal a semiconductor. Los diodos Schottky se utilizan en aplicaciones de RF y rectificadoras.
Diodo láser
Este tipo de diodo es diferente del tipo de LED, ya que produce luz coherente, que no es más que radiación en la que las ondas son de la misma frecuencia y en la misma fase. Estos diodos son pequeños en tamaño, sin embargo, en comparación con su tamaño, la salida es loable. Los diodos láser pueden dividirse nuevamente en dos tipos: diodos de baja potencia y diodos de alta potencia. La luz coherente producida por estos diodos los hace perfectos para dispositivos como unidades de DVD y CD, punteros láser, televisores de alta definición, lectores de códigos de barras, etc. Los diodos láser son más caros que los LED. Sin embargo, son más baratos que otras formas de generadores láser. Además, estos diodos láser tienen una vida limitada.
Fotodiodo
Los fotodiodos se utilizan para detectar la luz y convertir la luz que cae sobre ella en corriente eléctrica. Cuentan con uniones p-n amplias y transparentes y trabajan en el mecanismo del efecto fotoeléctrico. Estos diodos operan en polarización inversa, en donde incluso pequeñas cantidades de flujo de corriente, resultantes de la luz, pueden detectarse con facilidad. Los fotodiodos también se pueden utilizar para generar electricidad, como células solares e incluso en fotometría. Algunos fotodiodos presentan una capa no inclinada intercalada entre las capas p y n, y estos diodos se denominan fotodiodos PIN. Este tipo de fotodiodo es más popular hoy en día, debido a su mayor eficiencia.
Diodo varicap o diodo varactor
También conocidos como diodos varicap, estos diodos varactor son diodos con capacitancia variable. Son diodos con uniones p-n estándar, que siempre se operan en polarización inversa. En este modo de polarización inversa, exhiben capacitancia variable junto con voltaje variable. A medida que aumenta la tensión inversa, la capacitancia del diodo varactor disminuye. La cantidad de dopaje controla la cantidad de capacitancia, lo que significa más dopaje, más el rango de capacitancia del diodo. Estos diodos varactor principalmente se utilizan en circuitos de radiofrecuencia, en donde se usan para sintonizar circuitos, como en equipos de comunicación. Por esta razón, estos diodos también se conocen como diodos de sintonización.
Diodo rectificador
Estos diodos se utilizan para rectificar entradas de alimentación alternas en las fuentes de alimentación. Esto significa que convierten la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). Son extremadamente útiles en dispositivos de CC que requieren un flujo continuo de corriente continua. Los diodos rectificadores se pueden clasificar en dos tipos: rectificadores de onda completa y media onda. El rectificador de media onda permite el flujo de solo la mitad positiva de la onda a través de él. Por otra parte, el rectificador de onda completa presenta una combinación de dos diodos que rectifican no solo la mitad positiva de la onda, sino también la mitad negativa de la onda.
Los diodos se utilizan ampliamente en la industria electrónica, desde el diseño electrónico hasta la producción, hasta la reparación. Además de los tipos de diodos mencionados anteriormente, los otros diodos son diodo de contacto puntual, diodo de señalización, diodo de recuperación escalonada, diodo de túnel y diodos dopados con oro. El tipo de diodo para transferir la corriente eléctrica depende del tipo y la cantidad de transmisión, así como de las aplicaciones específicas.
